Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТА УДОБРЕНИЙ, НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В КОРМОВОЙ И ОВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТА УДОБРЕНИЙ, НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В КОРМОВОЙ И ОВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ"



На правах рукописи

ЗАЙКО Александр Сергеевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТА УДОБРЕНИЙ, НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В КОРМОВОЙ И ОВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1996

о Vс

Эсс^р-а^ (-1-0,'сО; • Ть

о'

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяй ственной академии имени К А Тимирязева.

Научный руководитель—доктор биологических наук, профессор Э. А. Муравин.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН В. Ф. Ладонин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Л. В. Че-четкина.

Ведущее предприятие—Институт почвоведения и фотосинтеза" (ИПФС) РАН, П\щино-на-Оке

Защита диссертации состоится « ? » 1996 г в «/V» часов на заседании диссертационного совета Д 120 35 02 в Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес- 127550, Москва, Тимирязевская >л, 49

С диссерто щей можно сзнакомиться в ЦНБ ТСХ \

Авторефер разослан <"> ^ ? ** . 1996 г.

\'чг гтарь

совета —

Л. М_ Наумова

N

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблему. Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль • повышении урожаев разнообразных с.-*, культур, производстве кормового и пищевого белка, сохранении плодородия почвы. В современных условиях все большую актуальность приобретает проблема рационального, ресурсо- и внергосберегающего, экологически безопасного применения азотных удобрений.

В практике мирового сельского хозяйства для снижения потерь и повышения эффективности вносимого азота, а также в природоохранных целях уже широко используются ингибиторы нитрификации.'Под действием-ингибиторов уменьшаются потери азота аммонийных и аммонийпродуцирующих удобрений •следствие денитрификации и вымывания, ограничивается накопление нитратов • растениеводческой продукции и загрязнение ими природных вод. В нашей стране организован выпуск опытных партий ингибиторов нитрификации и модифицированных ими азотных удобрений (прежде всего мочевины) и проводится их всесторонняя оценка. Выявлены основные закономерности • действии ингибиторов нитрификации на трансформацию азота в почве, азотное питание и продуктивность половых культур, а также условия эффективного применения ингибиторов. ; Остается, однако, открытым вопрос о целесообразности использования ингибиторов нитрификации при выращивании овощных и кормовых культур (в т. ч. в целях снижения содержания нитратов ■ продукции), особенно при повторном их применении с азотными удобрениями. -

Цель и аьпам» исследований. Це/тыо работы являлось изучение •ффективности и использования растениями азота удобрения, накопления нитратов в кормовой и овощной продукции при применении ингибиторов нитрификации - дициандиамида (ДЦД) и нового перспективного препарата и* числа замещенных пиразолоо - 1-карбамоил-3(5)-метилпираэола (КМП).

Я *дпачу исследований входило изучение - сравнительной эффективности стандартной и модифицированной ингибитором нитрификации КМП мочевины ■ полевых условиях: нитрификации а почве и использования растениями азота почвы и удобрений при применении ингибиторов, в том числа при повторном их •несении; влияния ингибиторов нитрификации на баланс меченого азоте удобрений а прямом действии и последействии, а также при систематическом применении; действия ингибиторов нитрификации и модифицированных ими

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ- БИБЛИОТЕКА,„ ' Моск. С а мдвмии

Инв. N

азотных удобрений на химический состав и качество продукции в том числе и» накопление нитратов и содержание остаточныд количеств основного метаболит« ингибитора КМП • метилпираэола

массу и многолетними злаковыми пастбищными травами получены новые данные об эффективности мочевины модифицированной ингибитором нитрификации КМП Впервые ■ полевых условиях охарактеризовано действие трехлетнего систематического и разового применения №МП с сульфатом аммония иа степень и продолжительность торможения нитрификации ■ почве урожай кукурузы и потребление растениями меченного "Ы азота удобрения и азота почвы В трехлетних вегетационных опытах с пекинской капустой «»учено влияние систематического применения ингибиторов нитрификации (КМП и ДЦД) с сульфатом аммония (и кальциевой селитрой) на урожай и накопление нитратов я растениях и баланс меченого азота удобрений при повторном их внесении, а также в последействии Установлено, что при повторном применении изучавшихся ингибиторов нитрификации ^охраняется их высокая биологическая активность. Впервые с помощью 14М показано снижение потерь -не только аммонийного азота сульфата аммония а год внесения, но и оставшегося а почве, а хат ем реминерализованного меченого азота удобрений а последействии

Поактичиская значимость работы, В полевых опытах в Нечерноземной зона выявлена преимущество модифицированной <КМП мочевины перед стандартной формой удобрения по влиянию на урожай зеленок массы кукурузы на серых лесных почвах и злаковых трат на поименном пастбище, сбор сырого протеина и использование ааата кшсхенмями

Результаты исследований показали возможность повторного применения ингибиторов нитрификации ДЦД и КМП для снижения потерь и повышения аффективности азота аммонийных и амидных удобрений, а также ограничения накопления нитратов а «ормоеой (пастбищные травы) и овощной (пекимскаа капуста ма салат) культурах.

Другие качественные показаталигцхздукции при использовании импабитоооа нитрификации ма изменялись, остатков а ней ыетиммразсма даже при систиыатичаском при> «енвнии -КМП не обнаружено

8 двухлетних полевых опытах с кукурузой на зеленую

Материалы иогшщумшпчЯ докладывались ма тппплтчд»

кафедры агрономической и биологической химии, научных конференциях ТСХА в 1992 и 1995 гг., и на научных конференциях молодых ученых в ВИУА в 1994-95 гг.

Основные положения диссертации отражены в 7 опубликованных работах.

Обьем работы. Диссертационная работа изложена на 179 страницах машинописного текста и включает, кроме введения. 2 главы обзора литературы, 4 главы экспериментальной части, 32 таблицы, 4 рисунка, выводы, рекомендации производству, список использованной литературы, 14 таблиц приложений. Список литературы представлен 390 наименованиями, в том числе В6 иностранных

■BTO|V(

У сломя проведении и методика исследований.

Полевые «пчтм с кукурузой на зеленую массу проводили в учхозе "Дружба* Переславского района Ярославской области в 1989-1990 гг. Почва опытного участка - серая лесная среднесуглинистая слабосмытая на покровном лесовидном суглинке (содержание гумуса 2,6%; рНсол 7.0; тарификационная способность и содержание подвижных форм фосфора и калия соответственно на уровне 3, 5 и в классов).

Стандартную и модифицированную ингибитором нитрификации гранулированную мочевину вносили под предпосевную обработку почвы в дозе 100 кг/га азота по хозяйственному фону фосфорно-калийных удобрений. Количество ингибитора нитрификации КМП в модифицированной мочевине • 2% от азота удобрения. По фону РК применяли чистый препарат КМП в дозе 2 кг д.в./га. Агротехника возделывания кукурузы - зональная. Площадь опытных делянок 100 м* (11,9x8,4), учетных - в 1989 году 51 м2 (9,1x5,6 ) и в 1990 году 47,в м2 (8,5x5,6). Повторность опытов 4-х кратная, расположение повторений 4-х ярусное. Способ учета урожая сплошной.

Микоооолмой опыт с *Н» проводился в 1989-91 гг. (совместно с И.Б.Литвииской) на внеоевооборотном участке о бессменным посевом кукурузы опытного поля кафедры агрохимии ТСХА в учхозе. Ежегодно осуществлялось наложение одной и той же схемы, включавшей в себя фоновые (РК) варианты о ручной и химической (гербицид почвенного действия атразин а дозе 2.5 кг д.в./га) прополмой, соответствующие варианты о применением азотных удобрений (КАС и сульфата аммония а дом 100 кг N/ra), • также их сочетания о ингибитором нитрификации КМП а дом 2 кг д.в7га. В 1901 гаду схеме опыт« был* дополнена

нами вариантами с разовым (только на третий год проведения опыта) применением. сульфата аммония и ингибитора нитрификации КМП в условиях химической прополки. Площадь опытной делянки составляла 5.67 мг (3 рядга кукурузы длиной 2,8 м при ширине междурядий 70 см. общее число растений 54). учетной - 1,05 м2- (центральный рядок . за исключением - торцевых защиток; количество растений 10). Меченный '44 сульфат аммония с обогащением 2.5 ат. % вносили на всю площадь опытной делянки одного из - повторений, чередовавшихся по годам. При уборке урожая из десяти учетных растений отбиралось пять типичных, каждое из которых анализировалось отдельно на содержание азота и его изотопный состав.

Метеорологические условия на протяжении вегетационных периодов в годы проведения опытов с кукурузой складывались не одинаково, но в целом были . благоприятны для роста и развития культуры и к моменту уборки на зеленую массу а третей декаде августа растения находилась а фазе молочной (1990 г.) или молочно-восковой (1989. 1991 гг.) спелости зерна..

Палией спыт с многолетними травами проводился а 1992-93 гг. а САОЗТ "Сергиевское* Коломенского района Московской области на одном из эагоноа долголетнего культурного пастбища в пойма реки Москвы. Залужеиие участка многокомпонентной бобово-злаковой .смесью било произведено а 1989 году, к моменту закладки опыта предшествующее ежегодное применение азотных удобрений привело к практически полному выпадению бобовых и формированию «лакового травостоя с преобладанием ежи сборном (46%). тимофеевки луговой (22%) и овсяницы луговой (19%). Почва опытного участка - аллювиальная дарноаая кислая, слоисто-зермистая, слабооподзоленная. легкосуглинистая на оуоасчанчом аллювии (гумус 3,2%; рНсол 5.0; емкость поглощения катионов 15,6 мг-вка/100г; степень насыщенности основаниями 76%; содержание явгкогидролизувмого азота - низкое при средней иитрмфикационной оооообности, обеспеченность подвижными формами фосфора и калия соответственно иа уровне 3 и 2 класса).

Сравнительную оценку обычной и модифицированной КМП мочевины (оодерииие КМП • 2% от азота удобрения) проводили на ивпрощавмом участка мствнщ*. Поаторностъ • четырехкратна. Расположение дамшок сщноврусное. площадь опытной делянки 42 ы* (вк7). учетной «0 м* (2.5»4). Ааотиыв удобрения

применяли ежегодно по фону РК а дозе 180 кг N/ra в один срок - (ее* дом иеной) и дробно - в два срока (по N 90 весной и после 2-го стравливания), а три срока (no N 60 весной, после 2-го и 4-го стравливания) и пять сроков (весной и перед каждым последующим отрастанием по N 36). В качестве фоновых удобрений использовали двойной гранулированный суперфосфат в дозе 80 кг PjOj/ra (весной) и хлористый калий в норме 120 кг К^О/гя (равными долями • иеной и после второго стравливания). Скашивание трав в период наступления пастбищной спелости имитировало стравливание, выпас скота на опытном учас!«« не производился.

Метеорологические условия в первый год проведения полевого опыта о . лугопастбищными травами были нехарактерными для Московской области. Острый недостаток влаги в июне, июле и августе (когда количество осадков составляло 50-60% ежегодной нормы) и повышенные температуры отрицательно оказались на отрастании трав и продуктивности пастбища. Погодные условия 1993 г. были благоприятны для трав, количество и распределение осадков и температуры воздуха по месяцам были близкими к среднемноголетним данным.

вегетационные опыты с пекинское капустой. В трехлетнем опыте 1 изучалось влияние ежегодного применения сульфата аммония (и в первые дм гола - кальциевой селитры) о ингибиторами нитрификации ДЦД и КМП на урожай и накопление нитратов в салатной продукции, потребление растениями азота удобрений и почвы, баланс меченого азота удобрений (внооившегооя е соответствующих вариантах ежегодно в два сосуда попеременно). '

В опыта 2 азотные удобрения - сульфат аммония и кальциевая селитре -вносились только а первый гад, а затем ■ течении двух лет изучалось их последействие и* продуктивность пекинской капусты и накопление нитратов в сметной продукции, потребление растениями азота удобрений и почвы, а также баланс меченого нота удобрений • прямом действии и последействии (повгторнооть с ,SN • двукратная) в амиеимости от ежегодного применение ингибиторов нитрификации ДЦД и КМП.

Дом мога • опытах составляя* 1S0 мг/яг почвы. Ингибиторы нитрификации иа фоне РК и » варианта» в ааотмыми удобрениями применяли ив расчета: ДЦД • ЮН. а КМП . 8% от внесенного веста. Ниадм обогащение веота удобрений 4N оиоло 20 «Т.Н. ,

Почва хорошо окультуренная дерново подзолистая среднесуглинистая. (гумус 2.3%. рНсол 6 5 емкость поглощения катионов 17 4 мг экеЛООг, нитрификационная способность обеспеченность подвижными формами фосфооа и калия соответственно на уровне 4, б и 5 класса) Масса почвы в сосудах типа Вагнера при закладке обоих опытов составляла - 5 кг, на второй год в первом опыте - 4 5 кг и во вторам опыте - 4 кг, а на третий год соответственно 4 кг и З 1 кг абсолютно сухой почвы Число растений в сосуде пять Сорт пекинской капусты ТСХА - 2 Учет урожая салатной продухции проводили в фазу 9 10 настоящих лиотьев через 35-40 дней после посева

Агрохимический анализ почв перед закладкой полевых и вегетационных опытов проводили общепринятыми методами Программа наблюдений и методика исследований соответствовали требованиям отраслевых стандартов и рекомендациям по испытанию ингибиторов нитрификации Содержание аммонийного и нитратного азота (после его восстановления до аммония) определяли в свежих почвенных образцах на макроаппарате Къельсаля, общего азота а растениях - микроь етодом Къельдаля после сжигания с фемолсерной кислотои Определение изотопного состава азота почвенных и растительных образцов проводили посла соответствующей подготовки проб «а масс-спектрометре МИ- 1301В Содержание нитратов а свежих растительных образцах определяли потенциометрически с использованием ион-сепе«т«амых алектродаа, фосфор и калий • общепринятыми методами после мокрого оэоления, а алементный состав пекинской капусты и 4 атомно-абсорбционной спектрофотометре РС - 7100 после сухого озолеммя Оценку качества зелено«) массы кукурузы и трав іроаодили согласно отраслевым требованиям стандартными методами

Остаточные количества мегмяпиразола - основного метаболита ингибитора нитрификации КМЛ - а зеленой массе кукурузы и трав, салатной продукции пекинской капусты определяли методом тонкослойной хроматографии (прадед обнаружения 004 мг/кг сырой массы) ма кафедре химических средств защиты растений ТСХА." Математического обработку урожайных данных методом дисперсионного анализа, а также обработку результатов изотопного анализ« мога и последующие оаочеты количества меченого азота удобрений а растение« и почав провадили с мсголь»оаани*м ЭВМ.

1. Влияние ингибитора нитрификации КМП на эффективность азотных удобрений, использование растениями азота удобрения и почвы при

выращивании кукурузы на зеленую массу в полевых условиях. 1.1. Сравнительная эффективность стандартной и модифицированной

ингибитором нитрификации мочевины в полевых опытах. Под влиянием изучавшихся форм азотных удобрений происходило значительное повышение урожая по отношению к фону РК и возрастало содержание сырого протеина в зеленой массе (табл. 1).

. Урожай, содержание сырого протеина и нитратов в растениях

JL

потребление азота

Полевые опыты

Урожай Сбор Содержание Вынос КИ

Год Вариант зеленой сухого сырого N03-, азота с азота

опыта массы. вещества, протеина, мг/кг урожаем, удобр..

ц/га ц/га % на зелен. кг/га % от

сух. в-во массы IhtISUCTV.

Фон 426 62,9 6,00 40 60,4

Фон +КМП 451 73,7 6.01 75 71,5

1989г. Фон +Мм 532 86,7 7,9"» 1S4 110.2 50

Фон с КМП 606 96,3 7,6& . Т2® 172,2 62

НСР„5 50 8,1

Фон 516 61,1 ' 7.00 « 68.4 -

Фон +КМП 541 66.7 7,88 7» 82,8 -

1990г. ФО№ +№* 63fr 75.5 6.94 16& 10в.0 40

Фон с КМП 713 86-,3 9.19 tw 126.9 59

НС* а- Я »,1

Наблюдения1 за динамикой минеральных соединений азота в 0-20 см слое почвы в течение вегетации показали, что ингибитор КМП, вносившийся по фону РК и в составе мочевины, активно тормозил нитрификацию на протяжении 1-1,5 месяцев. При этом, как и в микрополевом опыте (рис. 1), обеспечивалось сохранение большего количества минерального почвенного и внесенного азота в почве в аммонийной форме до начала интенсивного роста и потребления азота кукурузой.

Под действием ингибитора . в составе модифицированной мочевины в среднем за два года урожай зеленой массы кукурузы увеличился на 75 и/га или на 13%; возросло потребление растениями азота на 15 кг/га и соответственно повысился коэффициент использования кукурузой азота удобрения, рассчитанный разностным методом." При этом." относительное содержание азота .и, следовательно, сырого протеина в зеленой массе под действием ингибитора »

составе мочевины существенно не изменялось. В варк-антах без азота под влиянием ингибитора нитрификации проявлялась явная тенденция к увеличению урожая и возрастали размеры потребления кукурузой азота почвы (табл. 1).

Улучшение азотного питания кукурузы под действием КМП приводило также к увеличению выноса фосфора и калия с урожаем, прежде всего за счет повышения сбора сухого вещества. Внесение ингибитора нитрификации в составе модифицированной мочевины практически не сказалось на основных показателях качества урожая зеленой массы кукурузы. Содержание нитратов в ней а вариантах с азотными удобрениями находилось на уровне ниже установленной ПДК, при этом остаточных количеств метиллиразола (основного метаболита ингибитора КМП) в продукции не обнаружено. . '

1.2. Сравнительно» дайсгпп систематического и разового цмпмттм ингибитора нитрификации КМП с сульфатом аммония ■ микрололеаом опыте.

При ежегодно«^ в течении трех лет, применении КМП с сульфатом аммония в микрололевом опыте с кукурузой на зеленую массу сохранялась высокая биологическая активность ингибитора нитрификации.

Степень и продолжительность торможения процесса нитрификации а почве . были одинаковы при разовом (только на третий год проведения опыта) и трехкратном применении КМП (рис. 1).

Величина урожая, общие размеры потребления азота кукурузой, а также . изменения в выносе других основных элементов питания с урожаем также практически не зависели от того, было ли это разовое или систематическое применение сульфата аммония и ингибитора нитрификации. Применение 15Ы позволило установить, что под влиянием ! КМП возрастало использование кукурузой не только меченого азота удобрения, но и немеченого азота почвы. При разовом и систематическом внесении ингибитора нитрификации размеры потребления кукурузой азота удобрения и почвы были практически одинаковы (табл. 2). Остатков метиллиразола в зеленой массе кукурузы, убиравшейся а фазу молочной или Улолочмо-восковой спелости, зерна, не обнаружено и при систематическом применении КМП. ■

35

[¡¡ІИ-муі

1 2 З 24.0«

Рис.1 Динамика минеральных соединений азота а почве. Микрололевой опыт. А - разовое (только в 1991 г.), Б - систематическое трехлетнее (1989-91 гг.) применение сульфата аммония и ингибитора нитрификации. 1,2,3 - соответственно варианты: фон РК, МРК, и ЫРК -»- КМП

вариант опыта ■ Сухая масса пяти растений, г. Содержан. азота, % на сухое вещество Использовано азота растениями

всего из почвы из удобрения

г. на пять растем. г. на пять рэстен. % от общего выноса г. на пять растем. % от внесен, колич.

Систематическое внесение азота и ингибитора - ежегодно а течении т эех лет

Фон Фон +Ыа Фон +N8 +КМП НСРп «_ 547 714 813 64 1,03 1,06 ' 1,07 5,64 7,59 в,70 5,64 5,94 6,27 100,0 78,3 72,1 1,65 2,43 31,4 46,3

Разовое внесение азота и ингибитора - только на третий год

Фон Фон +№ Фон +Ыа +КМП НСРп 5 ,547 702 780 • 60 1,03 1,07 1,09 5.64 7,51 в.49 5,64 6,81 6,26 100,0 77.4 73.7 1.70 2.23 32.3 42.4

2. Эффективность и использование травами азота стандартной и модифицированной ингибитором нитрификации мочевины на пойменном культурном пастбище.

На пойменном злаковом лугу при пастбищном ■ (многоукосном) использовании травостоя модифицированная мочевина имела преимущество перед стандартной мочевиной по сезонному сбору зеленой массы, сухого вещества и сырого протеина только при разовом (весной) и двукратном (равными долями весной и под третье отрастание) внесении азота, а также обеспечивала более равномерное поступление корма в течении сезона. При атом коэффициенты использования травами азота модифицированной мочевины за сезон, рассчитанные разностным методом, были выше на 8-12% от внесенного , количества (табл. 3).

При более дробном 3-х и 5-кратном внесении общей нормы азота в виде модифицированной мочевины (т.е. при разовых дозах азота 60 и 35 кг/га) доза вносимого ингибитора нитрификации была, очевидно, слишком мала для достаточно активного и продолжительного торможения нитрификации в почве и проявления положительного действия на азотное питание и урожай трав.

3__Уррхлй KiZS^ga^Qogg^jawiSiSaegrgaifPra«^.BbiH0qji3OJQ с

Вариант опыта Урожай Сбор Содержание Вынос КИ

Форма Країн. зеленой сухого сырого азота с азота

Год азот. внесения массы, вещества,' протеина БЭ8 урожаем удобр.,

удобр. 180 N ц/га Ц/га % на абсолютна сухое вещество . кг/га %от внесен.

Фон . 112 23,8 10,9 53,2 41,5 .

1 241 42,9 17.2 48,5 118 42,7

Nm 2 - 227 41,4 17,4 45,6 : 1Д5 , 40 £

1992г 3 235 44,0 »6,2 45,1 114 40,4

5 226 43,1 ,15,8 46,1 109 37,2

1 265 • 46,7 /17.8 47,0 132 50,6 ,

Мм с 2 267 47,2 18,1 44,8 136 52,3

КМП 3 238 44,9 16,8 46,3 120 43,7

5 234 45,8 15,3 44,9 112 39,1

Фон - 131 28,6 9,6 53,0 44,1 .

1 272 51,5 17,1 45,6 141 53,9

Nm 2 304 51.1 18.2 45.1 148 58,4

1998г 3 282 48,9 18,2 45,6 138 54.7

• 5 287 50,4 17,8 45,0 143 55.0

1 308 57,0 17,7 46,2 «61 65.1 .

<Nmc 2 312 56,3 18,9 46;0 ш 69,7

ИСМЯ 3 285 51,8 47.9 44.8 «48 • • 57,7

5 290 52,7 .16,8 45,1 444 54,1

НСРо.б «iw «ас-тных(Различий: 1992 г. - 5,0 ц/га ; <1993 г. - 8,0.и/га «ал. .массы

На протяжении всей вегетации содержание сухого вещества в тразах было выше в фоновых вариантах (20.2-23.7%), чем в вариантах со стандартной и модифицированной мочевиной <14,9-22.0%). Одновременно под влиянием азотных удобрений наблюдалось значительное увеличение содержания сырого протеина в корме (в табл. 3 приведены средневзвешенные даннып за сезон). Большая продуктивность травостоя и более равномерное поступление корма а течении сезона было отмечено в 1993 г. с типичными погодными условиями, чем 1992 г. Урожай, концентрация .азота в травах по отдельным отрастаниям и размеры отчуждения азота с получаемым кормом зависели главным образом от разовой дозы азота и складывавшихся условий влагообеспеченности (табл. 4).

вариант опыта і ■■ Всего

Пока- Форма Кратность По отдельным срокам учета урожая за

затели азотного внесения • ■JP30H

удобрения 180 N і 2 3 4 ■ 5

Фон . 46,1 38.7 18.9 14,3 13.1 131

1 101 73,8 39,4 32,9 24,3 272

Урожай Мм 2 93,3 77,1 67,4 42,9 22.3 304

зеленой 3 81,1 71.8 56.7 36,2 35,8 282

массы 5 67,4 82.9 47.8 55.5 33.7 237

трав. 1 103 83,0 51,1 42,0 24,1 308

ц/га Nm с 2 95,1 69,0 77,0 45,3 25,4 312

кмп 3 82,8 66.8 53,3 46,2 Г5.4 285

5 77,8 64,5 55,8 48,8 42,9 290

НСР0,5 для частных различий 5.0 2,6 3,0 1.9 0.9 8,0

Фон - 120 90 110 90 120 -

Содерж. 1 590 390 190 140 170

нитратов Nm 2 -460 170 .340 170 160

в травах. 3 200 150 190 140 270

.мгйЮ3- 5 і »90 140 190 160 250

.ма «г. 1 190 180 170 160 150

.сырой Nm с 2 180 180 180 150 190

массы . кмп 1 3 170 170 170 140 210

5 110 160 130 100 150

«Фон . 14,0 13,5 6,1 5,1 5.4 4Х.1

1 51,3 42.1 21.6 16.5 9.7 141

вынос Nm 2 44,3 28.8 42,5 ■21.9 10,5 148

азота« 3 38,7 23,8 36,4 19.3 19,7 138

урожаем. 5 34,1 36,7 26,1 29.9 16,3 143

кг/га 1 58.2 45,7 25,3 22.0 10,0 161

Nm с 2 49,9 34,5 • 49,3 23.9 11,9 170

КМП" 3 40,7 29,5 33,1 24.6 20,1 143

5 30.4 34,8 31.0 23.9 21,2 141

За счет еведени« ингибитора нитрификации а состав мочевины не только увеличивался урожай трав, но и наблюдалось небольшое, но стабильное увеличение концентрации азота в травах тех отрастаний, под которые вносились повышенные дозы удобрения. Соответственно возрастал вынос азота травами (табл. 4). Концентрация азота в травах первого отрастания при разовом внесении стандартной и модифицированной мочевины составила соответственно 2,98% и 3,21% в 1992 г. и 3,11% и 3,29% в 1993 г. При двукратном внесении этих удобрений (разовая доза 90N) в травах первого отрастания концентрация азота составила в 1992 г. соответственно 2,84% и 2,98%, а в 1993 г. - соответственно 2,39% и 3,21%. При разовом и двукратном применении модифицированной КМП мочевины отмечалось увеличение сбора сырого протеина в среднем за два года на 13-15% по сравнениях» стандартной мочевиной.

8 оба года проведения опыта при внесении всей нормы азота в один прием весной в травах первого отрастания накапливались нитраты в концентрациях, близких к потенциально опасным для животных (ПДК для зеленых кормов 500 мг NOj'/kt). Применение ингибитора нитрификации КМП в составе мочевины ограничиаапо накопление нитратов в пастбищном корме в пределах 100-240 мг/кг. Даже при разовом внесении 180N весной в форме модифицированной мочевины содержание нитратов в кормовой массе при первом отрастании не превышало 200 мг/кг (табл. 4).

Усиление азотного литаиия трав при внесении изучавшихся форм мочевины сопровождалось некоторым снижением содержания в корме безазотистых экстрактивных веществ. Содержание сырой золы, сырой клетчатки и сырого жира в трзвах под действием изучавшихся факторов заметно не изменялось. 3 целом получаемый корм отвечал зоотехническим требованиям, однако при разовом и двукратном внесении азота был менее сбалансирован по протеину и углеводам (табл. 3).

Остаточные количества метк.лпирззола в растительной массе первых отрастаний после внесения модифицированной мочевины (даже всей нермы 180N весной), 'были ниже предела его обнаружения методом тонкослойной хроматографии.

3. Накопление нитратов а салатной продукции пекинской капусты, баланс меченного 15М азота удобрений а прямом действии и последействии при систематическом применении ингибиторов нитрификации.

Внесение азотных удобрений обеспечивало в условиях вегетационных опытов резкий рост урожая пекинской капусты, но приподило к накоплению а салатной продукции нитратов в высоких концентрациях. По влиянию на урожай и содержание нитратов в растениях изучавшиеся формы удобрений - сульфат аммония и кальциевая селитра - были практически равноценны (табл. 5).

Применение ингибиторов нитрификации ДЦД и КМП при ежегодном удобрении пекинской капусты сульфатом аммония (опыт 1) не вызывало существенных изменений в уровне урожая, но позволило значительно (в среднем за три года а 2-2,3 рээа) ограничить накопление нитратов в салатной продукции.

5. Урожай пекинской кппустм П-г (-ыпого лр,гептпп/сосул1 и Мрд'^г мпссы)

Варианты опыта

Год проведении опыта

Первый*

Вюрой

Третий

Опыт 1 - Ежегодное внесение азотных удобрений и ингибиторов нитрификации

фон Фон »■ ДЦД фон+КМП

139 165 178

580 500 310

34

58 38

760 650 560

30 46

Зй

370 270 170

ФонЖа

Фом^Ыа+ДиД

фон+Ыа+КМП

389 406 383

1720 930 1000

184 177 176

2120 830 660

151 163 144

1480 890 750

Фон+N0X4

Фон+Мскц+ДЦД

фон+Мскц+КМП

372 372

355

1760 1770 1770

175 186 183

2240 2230 2340

НСРщ

21

27

Опыт 2 - Разовое внесение азота и повторное применение ингибиторов нитрификации.

Фон

Фон+ДЦД Фон+КМП

71 99 82

310

300 290

16 39

36

990 310 520

31 48 27

1С20 630 810

Фон+Ыа

Фон+Ыа+ДЦД

Фон+Ыа+КМП

144

163 166

3850 2930 2850

146 160 129

1140 690 1110

41

55 36

930 780 580

Фон+Ыскц

Фон+Искц+ДЦД

Фон+Мскц+КМП

145 147

146

3950 3950 3900

159 151 153

1470 1410 1460

38 40 33

1050 1020 1050

нср.

£2-

11

13

* здесь и а табл. 6 и 7 данные, полученные совместно с Вани Джавид Ахмедом (1993)

При повторном применении ингибиторов нитрификации сохранялась их высокая биологическая активность, что подтверждается не только уменьшением

содержания нитратов в растениях, но и снижением потерь меченого азота удобрений, которое сопровождалось увеличением его потребления пекинской капустой и количества оставшегося б почве после уборки урожая меченого азота (табл. 6. 7).

При систематическом применении сульфата1 аммония возрастали не только общие размеры потребления азота растениями, но и размеры дополнительного усвоения азота поч&ы - "экстра-азота". По • годам проведения опыта использование пекинской капустой азота почвы постепенно снижалось, а под действием ингибиторов возрастало только в первые два года прозедет*я> оггыга (табл. 6)

Л^^меченога азота, мг/сосуп. Опыт Варианты [______ '_Год проведения опыта _

Фон

|фон+ДЦД 'фон + КМП

Первый

Есего! Меч. ¡Немеч. 97 - - 97 158 - ' 158 137 - 137

Всего

64 122

96

Второй

Меч.

Немеч.*

64 122

95

Всего

22 54 32

Третий

Меч.'

Немеч."

22 54 32

Ефон+Мз

¡Фом-М^диД

¡Фон-^з+КМП

653 806 753

319

562

332

369 444 436

520 618 597

211 245 257

309 373 340

ЗЗЭ 435 382

164 204 182

225 231

200

|фОН"ЖскЦ I Фон N С К Ц-г Д14Д ЕФОН-Г^скг. ^КМП

694 750 719

397 ] 408 403 I

297 342 311

545 549 540

236 240 236

309 309 304

*- с учетом использованного растениями азота удобрения, внесенного в 1 год "-с учетом использованного растениями азота удобрения, внесенного во 2 год

Применение ингибиторов нитрификации не оказывало фитоцидного действия на пекинскую капусту, удобрявшуюся нитратной формой азота, однако в вариантах с сульфатом аммония в первый год проведения опыта 2 наблюдалось временное угнетение проростков, очевидно, вследствие аммонийного отравления.

От ежегодного применения ингибиторов нитр^лфикации. при снабжении растений нитратным азотом- существенных изменений в урожае, накоплении нитратов в растениях, потреблении ими азота почвы и удобрения, размерах основных Статей баланса меченого азота кальциевой селитры не установлено (табл. 5-7).

Результаты исследований в опыте 1 показали, что при ежегодном применении азотных удобрений в почве после уборки урожая пекинской капусты

оставалось 24 26е*) внесенного меченого азота сульфтта аммония и Ы 15-о азота кальциевой селитры (табл 7)

7. Баланс меченого азо'З ульб^гнчЛ гуя г 1___

ГиЛ 1 Р "fd t НИМ ■ ы1 а

Варианты ........ Пермь, и Втерли** 1 Трн)ИИ"*

опьла Использ Ос»алось Потери ИСПО bJ Осла !ось I Мо'*-ри ИС1 оньл

расген н i очне pJC leu в ruiue ' pacten

Фон »Na 41 24 43 »2 25 42 27

Фон * Na ДЦД 48 2fi 2fi 36 32 32 3.

Фон »Na »кМП 51 24 25 ■\а 32 <0

Фон +Ncku 5J 32 35 ■4 51

Фон ♦ NCKU • ДЦД 54 13 33 36 16 44

Фон 'N^ku • КМП 54 14 32 ->5 14 4Ь

Доза aaota " /50 мг сосуа 675 mi cocvu *** mi сосу»;

Попеременное внесение меченых удобрений ежегодно в два из четырех повторении не позволяло однако проследить за судьбой остэв иегося в почав азота удобрений и влиянием ингибиторов нитрификации на его использование растениями и потери

В вегетационном опыте 2 с помощью "N было прослежено ja изменением баланса меченого азота удобрении в прямом действий и последействии при повторном применении ингибиторов нитрификации (табл в) В первой год его проведения как и а опыте 1, применение ингибиторов нитрификации обеспечивала значительное уменьшение потерь азота сульфата аммония за время аеглгэмми шшмшД капусты но существенно не повлияло на размеры потерь остававшегося в почве меченого азота удобрении во еневегетационныи период В условиях опыта наблюдалось высокое последействие азота удобрений Испооьаоеание пекинской капустой меченого азота в первый год последействия составило 10-13% от внесенного количества Под влиянием ингибиторов нитрификации прослеживалось небольшое но явное снижение потерь меченого азота удобрений а последействии (с 12-14% до 9-10% от оставшегося а почве ларцд повторным посевом) На второй год последействия использование растениями составляло всего 1-2% от первоначально внесенного азота удобрений, но и ■ «том случае установлено уменьшение его потерь (с 12-14% до 5-6% от оставшегося после уборки второго урожая)

Следовательно. применение ингибиторов нитрификации не только ограничивает накопление нитратов в салатной продукции пекинской капусты и потери азота сульфата аммония в прямом действии, но и ограничивает потери оставшегося в почве и затем реминералиэовлнного азота удобрений а последействии (как, очевидно, и минерализованного почвенного азота).

Систематическое применение ингибиторов нитрификации привело к увеличению использования за три года - в прямом действии и последействии -меченого азота сульфата аммония и немеченого азота почвы пекинской капустой, а при удобрении кальциевой селитрой • не снижало потребление азота удобрения и почвы растениями

Использовано Ос 1алось Потери

Вариан т растениями в почве

о! ;ыта % О! % О! % от % от Ч о»

внесеннот о оставшет ося внесеннот о внесеннот о оставшегося

Прямое дейе;гаие изо 13 и им/кбиюроу нитрификации *

Фон»Иа 31 45 / 36 24 / 33 • / 20

Фон»N3-ЛИД 36 51/44 13/20 -/14

Фон* N8* КМП 39 48/40 13/20 • / 16

Фон» 32 35/29 33 / 39 -/18

Фом»Мс*ц«ДЦД 33 зг/з! 28/36 ./19

Фон ♦ Мскц+КМП 32 35/29 33/39 ./21

1-й год_цоср„ъдвй<;шия№. 2-й гол применения ингибиторов нитрификации ••

Фон + N3 11/42 30 21 5/38 12

Фон«Ма»ДиД 13/49 29 27 4/24 9

фон*№*КМП 10 / 49 24 26 4/25 10

Фон ♦ Мскц 10/42 34 15 4/43 14

Фон+Мскц*ДЦД 11/44 36 17 3/39 9

фон + К1скц»КМП 10/42 37 •15 3/43 10

2-й ГОД. ¡трследействия ЛС. З-р гоа пойме тения ингибит эров нитрифщ ¡ШИК •*

Фон+Ма 0.9/43 4 17 2.8/40 14

Фон+Ма+ДЦД 1,9/51 5 24 1,6/25 5

Фон «N8* КМП 1,3/50 5 24 2.1 /26 в

фом'Мскц . 1И/43 7 12 1,7/45 12

фон *Мскц* ДЦЦ 1.1 /45 6 15 1.3/40 6

Фон+Мскц- КМП 1.1 '43 7 13 0,9/44 5

* числитель - осенью при учете урожая, знаменатель • летом следующего года при

перезакладке опыта для учета последействия ** числитель • е последействии, знаменатель - в сумме за два года. *** числитель • во второй год последействия, знаменатель • в сумме ва три гама. .

Изучавшиеся ингибиторы нитрификации по действию на содержание нитратов в салатной продукции и использованию растениями азота удобрений оказались практически равноценными Большее потребление пекинской капустой немеченого азота в вариантах с Д1ДД. нем с КМП свидетельствует об усвоении растениями содержащегося в дициандиамиде азота. Остаточных количеств метилпиразола а салатной продукции не обнаружено, а дициандиамид, как известно, является экологически безопасным препаратом

Применение ингибиторов нитрификации не вызывало изменений а элементном составе пекинской капусты, удобрявшейся кальциевой селитрой. Выявленные различия в зольном составе растений под действием ингибиторов нитрификации, внесенных с сульфатом аммония (увеличение концентрации калия и снижение • кальция, железа и марганца), по-видимому, связаны с преимущественно аммонийным типом питания растений и сдвигом реакции почвы; других закономерных изменений в концентрации изучавшихся зольных алементоа, а том числе тяжелых металлов, не установлено.

Вмеоаы-

1. В исследованиях с кукурузой на зеленую массу (выращивавшейся а полевых условиях на серой лесной почве Владимирского ополья в 1989-91 гг.), многолетними пастбищными травами (на культурном пойменном лугу а Московской области а 1992-93 гг ) и пекинской капустой на салатную продукцию (а серии вегетационных опытов с дерново-подзолистой почвой) показано, что применение ингибиторов нитрификации позволяет не только снизить потери и повысить эффективность азота амидных и аммонийных удобрений, но и улучшить качество кормовой и овощной продукции вследствие увеличения в ней содержания протеина и ограничения накопления нитратов.

2. Применение ингибитора нитрификации КМП в дозе 2% от азота удобрения (в составе модифицированной мочевины в полевых опытах и при •несении с сульфатом аммония а микрогюлевом опыте с кукурузой) обеспечивало продолжительное • на протяжении 6-8 недель - торможение нитрификации в серой лесной почва . и сохранение а пахотном слое большего количества ммоашюго азота в аммонийной форме до начала интенсивного потребления мота кукурузой, повышало аффчстианость и использование растениями азота

удобрения. В полевых опытах под влиянием ингибитора нитрификации возрастал урожай зеленой массы кукурузы и сбор сырого протеина.

3. В микрополевом опыте с установлено, что под влиянием ингибитора нитрификации повышалось использование кукурузой как меченого азота удобрений, так и немеченого почвенного азота. При разовом (только на третий год) и систематическом трехлетием применении КМП степень и продолжительность торможения нитрификации в почве была одинаковой, а равной мере возрастали также размеры потребления кукурузой азота удобрения и почвы, а также урожай зеленой моссы, сбор сухого вещества и сырого протеина.

4. В двухлетнем полевом опыте со злаковыми пастбищными травами модифицированная ингибитором нитрификации мочевина имела преимущество перед стандартной мочевиной только при разовом (в дозе 180Ы) и двукратном (равными долями весной и после второго отрастания) внесении, при этом под влиянием ингибитора в трава* возрастало содержание протеина и ограничивалось накопление нитратов (ниже уровня ПДК для аеленых кормов) в первых после внесения азота отрастаниях, а также обеспечивалось более равномерное поступление корма в течении сезона. При более дробном 3-5 кратном внесении изучавшиеся формы азотных удобрений по сбору сухого вещества трав, сезонному поступлению и качественным показателям кормовой массы были одинаковы.

5. В вегетационном опыте с пекинской капустой, при систематическом трехлетнем применении ингибиторов нитрификации КМП и ДЦЦ с сульфатом аммония, ежегодно снижались газообразные потери меченого азота удобрения (на 8-10% от внесенного количества) и значительно повышалось использование пекинской капустой меченого и немеченого азота, уменьшалось накопление нитратов в салатной продукции (б среднем за три года в 2-2,3 раза).

6 В другом трехлетнем вегетационном опыте с пекинской капустой, под влиянием ингибиторов нитрификации/ снижались потери и возрастала вффектианость аммонийного азота удобрения не только а прямом действии, но и в последействии. Впервые показано, что повторное, применение ингибиторов нитрификации ограничивает в последующие два года потери ранее закрепленного • почве и затем реминералиэованного меченого азота удобрений (сульфата аммония и кальциевой селитры). При этом повторно« применение ингибиторов не

и

снижало в последействии потребление растениями меченого азота удобрений и немеченого азота почвы

7 При внесении изучавшихся доз ингибиторов нитрификации КМП в составе модифицированной мочевины (2 «г д а га под кукурузу и *) 6 кг д в /га на пастбищном травостое) • а получаемой «ормоаой маисе остатков мети"пиразола, определявшегося методом тонкослойной хроматографии не обнаружено

Метилпиразол не накапливался в зеленой массе кукурузы пастбищном корме и салатной продукции пекинской капусты и при повторном применении

«мга

ведущим научным учреждениям страны агрохимического профиля при определении перспективного ассортимента азотных удобрений потребности в ингибиторах нитрификации и модифицированных ингибиторами азотсодержащих удобрений предусмотреть их производство для использования в сельском хозяйстве не только для снижения потерь и повышения эффективности вносимого азота удобрений, но и а целях ограничения накопления нитратов а кормовой и овощной продукции Наиболее безопасным с эколого-токсикологической точки зрения является ингибитор нитрификации ДЦД Обязательным але ментом дальнейших испытаний новых ингибиторов нитрификации на основе замещенных пираэолоа яалмтся разработка более чувствительных методов определения их токсичных остатков а продукции ,и объектах окружающей среды

и

По MQJS&eSflJM ¿L"QQeßIPU«"1

.1. Кудряшова Л.А. Вами ДА, Зайко А С. Сравнительная эффективность обычной и модифици(>овлнмой ингибиторами нитрификации мочевины при выращивании кукурузы на серой лесной почве. // Известия ТСХА. Вып. S. -1992. - С. 68-76

2. Зайко A.C. Использование растениями и баланс меченого азота удобрений в прямом действии и последействии при повторном применении' ингибиторов нитрификации // Тез1 до^л 29-ой конф. молвд ученык .Эффектна примен. средств химизации и продуктив с -к культур" - М. 8ИУА. 1994. С. 13-15.

3. Влияние ингибиторов нитрификации на баланс азота удобрений, урожай и химический состав пекинской капусты / Муравин Э.А., Кудряшоаа Л А., Вани Д А.. Саблина С М., Зайко А С. // Агрохимия. - Ns6. - 1994. - С. 21-29.

4. Зайко А С. Эффективность и использование травами азота стандартной и модифицированной ингибитором нитрификации мочевины. // Тез. докл. 30-ой конф. молод, ученых „Эффектив. применен, средств химизации И продуктив. с.-х. культур' - М. ВИУА, 1995. С. 3-4. -

5. Муравин Э.А., Зайко A.C., Кудояшова Л.А. Эффективность и использование травами азота стандартной и модифицированной ингибитором нитрификации мочевины на пойменном культурном пастбище // Агрохимия. - 1995. - №6. -С. 22-29. '

в. Эффективность и использование кукурузой азота КАС при совместном применении с ингибиторами нитрификации в условиях химической прополки. / Мураоин Э.А.. Литвинская И.Б.. Кудряшова Л.А., Зайко A.C. // Агрохимия. -1995. - №8. - С. 23-34. *

7. Зайко A.C., Муравин Э.А. Влияние систематического применений ингибиторов нитрификации на использование пекинской капустой и баланс азо1а удобрений в прямом действии и последействии. / Актуальные проблемы развития сельского хозяйства. // Сборник научных трудов молодых специалистов и аспирантов. - М.: Изд-во МСХА. - 1996. С. 101-111.

Объем 1 '/4 п т

Закгт 588

Тираж 100

Типогр 1ф ш издатечьствл Московски"! с ч академии им К А Тимирязева 1271>50 \\осква И 550 Тимирязевская VI 44